板壳单元论文_周美施,尹怀仙,张铁柱,张洪信,王楠

导读:本文包含了板壳单元论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:单元,有限元,方法,节点,数值,实体,悬臂梁。

板壳单元论文文献综述

周美施,尹怀仙,张铁柱,张洪信,王楠[1](2018)在《基于梁单元和板壳单元混合建模的折迭椅轻量化设计》一文中研究指出为增加折迭椅骨架材料利用率,减轻折迭椅质量,降低折迭椅生产成本,以某款折迭椅为研究对象进行轻量化设计。对折迭椅进行梁、板壳单元混合建模,应用有限元分析方法获得折迭椅在极限姿态下的应力分布。在此基础上,以折迭椅主要构件的截面尺寸为设计变量,以强度、刚度为约束条件,以折迭椅质量最轻为优化目标,对其进行结构优化设计,优化后折迭椅的质量减轻了40%,经极限姿态下的静态特性验证表明其满足强度和刚度要求。(本文来源于《机械制造与自动化》期刊2018年02期)

夏逸鸣[2](2017)在《多分辨率四边形板壳单元有限元法》一文中研究指出首先基于传统壳单元分节点形函数,通过对形函数关于坐标零点的延拓,形成基本全节点形函数;然后将此全节点形函数伸缩后在单元区域上进行平移,生成基函数系,即多分辨分析的简单而明晰的数学基,同时,该基张成了位移子空间序列,由此建立了带有分辨率常数的理性多辨分析的概念;并在此基础上,进一步构建了多分辨率四边形板壳单元及其有限元法,最后,通过算例验证,可以得到如下结论,传统板壳单元为单分辨率单元,为本文单元的一个特例;由于域内为全节点,所以本文建立的结构计算模型是整体化模型而不是传统的网格碎片化模型;本文的有限元法为理性多辨分析方法,其计算效率高于其他非理性多辨分析方法且可以完全统一其他的非理性多辨分析方法;结构数值分析清晰度的高低是由分辨率的大小决定的而非网格疏密;连续的全节点形函数为传统的节点总刚可由共同节点的单元刚度通过人工迭加组合方式而得到的这种处理方法提供了理论依据.(本文来源于《中国科学:物理学 力学 天文学》期刊2017年08期)

梁振民[3](2017)在《叁角形板壳单元研究及其在车身结构设计制造中的应用》一文中研究指出板壳结构在汽车工程中有着广泛的应用,对汽车白车身而言,其90%以上的结构件均由板和壳组成。板壳单元的精度和效率直接影响着车身的强度、刚度、模态、冲压成形等仿真分析的精度和效率。鉴于叁角形网格生成成本低且能准确逼近复杂几何形面,因此其具有巨大的工程应用价值。工程中常用的传统离散剪切间隙方法(DSG3)减弱了剪切自锁现象,但其计算结果受到单元节点编号顺序的影响。本文针对传统离散剪切间隙方法的缺陷,构造出了一种基于中心点插值的高精度无自锁新型叁角形Reissner-Mindlin板壳单元。具体工作为:(1)利用DSG3方法,构建了中心点离散剪切间隙板单元(CP-DSG3)。基于Reissner-Mindlin中厚板理论,以叁角形单元的中心点为参考点离散剪切间隙,构造出了一种新型中厚板单元数值模型,其有效地解决了传统DSG3的缺陷。此外,CP-DSG3板单元计算流程简单,没有增加任何内部变量和自由度,提高精度的同时兼有较高的效率。基于Matlab语言编制了 CP-DSG3板元相关源程序代码,通过板的标准算例,检验了 CP-DSG3板元的性能。(2)构建了中心点离散剪切间隙壳单元。基于壳体问题基本方程、坐标变换等,构造了中心点离散剪切间隙壳单元,其有效克服了传统离散剪切间隙方法在壳体中的数值缺陷。基于FORTRAN语言编制了 CP-DSG3壳元线性有限元分析程序代码,将CP-DSG3壳元用于求解壳体线性问题、白车身静刚度及模态问题,并将计算结果与DSG3结果、专业有限元软件结果进行对比。(3)将构造的CP-D53壳元用用薄板成形数值模拟。首先将构造的CP-DSG3壳元用于求解壳的显式动态问题,给出了相关屈服准则、弹塑性更新算法、节点内外力计算方式等。在此基础上,将CP-DSG3壳单元用于求解包含材料、几何和边界叁大非线性的薄板冲压成形问题,并将计算结果与实验结果进行对比。结果表明本文所构造的CP-DSG3壳元能够有效处理板料冲压成形问题,在工程中有较好的实用价值。(本文来源于《湖南大学》期刊2017-04-19)

梁荣娜,赵玺[4](2016)在《梁框叁维实体单元与板壳单元的组合建模研究》一文中研究指出在Patran全机有限元模型中将梁框的分析部位离散为叁维实体单元,其余部分离散为板壳单元,这两种单元采用几种不同的方式连接。在全机有限元模型中施加109种疲劳载荷工况分析计算,提取出梁框分析部位的计算结果组成疲劳应力谱,并将疲劳应力谱转化为R=-1的等效应力谱,采用Miner累积损伤理论估计出分析部位的疲劳寿命,比较不同连接方式对疲劳寿命的影响。结果表明梁框叁维实体单元与板壳单元的连接方式不同对各工况的疲劳应力值影响较小,对分析部位的疲劳寿命影响较大。(本文来源于《国防制造技术》期刊2016年03期)

周清泉[5](2016)在《基于Rotation Free的拟协调叁角形板壳单元的研究》一文中研究指出板材成形是一个影响因素众多,涉及材料、几何、接触非线性的复杂大变形过程。为了简化对板材成形问题的研究,研究者通常从线性小变形的问题开始入手,通过构造有限元单元模型对其进行数值仿真计算。由于壳单元考虑了拉伸、弯曲效应,能更精确的模拟材料的变形过程,目前普遍采用壳单元进行板材形变分析。然而,当前主流的有限元法中的壳单元每个节点都有六个自由度,特别是其中的叁个旋转自由度给研究带来诸多困难,因为旋转自由度经常会带来不收敛的问题,而且仿真计算效率也会因为节点自由度数的增加而降低。同时,由于材料尺寸变大、形状变复杂的问题愈加突出,节点自由度带来的弊端愈加明显,构造出一种高效的有限元单元显得极为迫切。本文就是针对构造高效的有限元单元做出了如下工作:(1)基于无旋转自由度的思想实现了仅有平移自由度的“S3”板单元。该单元是以“片”存在的,每个主单元有叁个相邻的叁角形单元,单元每个节点只有3个平移自由度,它的弯曲效应是通过相邻单元的横向位移来表示的。(2)在无旋转自由度的理论基础上,结合离散的Kirchhoff理论,实现了“RFDKT”板单元。该单元是由DKT6板单元和S3单元迭加得到的,通过S3单元的相邻单元关系来去除DKT6单元叁边中点的旋转值,从而形成一个有18个自由度的单元“片”。(3)借鉴RFDKT板单元的构造思想,从拟协调的方法出发,将拟协调常弯矩六参数叁角形板单元与无旋转自由度的板单元结合起来提出并实现了"RFQC"板单元。该单元与RFDKT单元类似,但是列式更为简单清晰,兼有Rotation Free和拟协调技术的优点,计算效率更高。以上叁种单元都是基于无旋转自由度的思想构造出来的,这些单元去除了每个节点的旋转自由度,大大缩小了单元的刚度矩阵,在保证精度的同时其计算效率的优势显着。数值算例的结果表明这叁种单元均有良好的精度和收敛性,本文提出的"RFQC"单元计算效率更高。(本文来源于《大连理工大学》期刊2016-06-01)

田鹏,陈震[6](2015)在《板壳单元在焊接热弹塑性有限元计算中的应用》一文中研究指出基于有限元软件Abaqus,采用板壳单元对薄板对接焊进行热弹塑性数值模拟.建立具有截面积分特性的板壳单元二维有限元模型,采用高斯面热源与均匀体热源组合的混合移动热源,考虑材料随温度的变化特性,对薄板的接温度场与变形场进行了计算,并与相当网格尺寸的叁维实体单元计算结果进行了对比.结果表明,板壳单元与实体单元计算所得温度场与变形结果比较一致;采用非均匀板厚模拟加强高的板壳单元能够进一步改进焊接变形预测结果;在保证计算精度的条件下,板壳单元比实体单元具有更高的计算效率,计算结果为改进大型结构焊接变形预测方法提供了参考意义.(本文来源于《焊接学报》期刊2015年09期)

张守云[7](2015)在《桁架结构梁单元与板壳单元结果对比分析与讨论》一文中研究指出一、前言在结构有限元分析过程中,为了提高工作效率并方便处理,工程人员习惯将桁架结构简化成梁单元进行处理,以期达到事半功倍的效果。然而,这种处理方法往往会忽略掉结构的局部细节,尤其是不同杆件连接处的节点板和加强筋板等,应用梁单元很难进行模拟。而这些局部细节(本文来源于《CAD/CAM与制造业信息化》期刊2015年05期)

杨荣鹤,成凯,赵二飞,于成龙,王宁[8](2014)在《实体单元与板壳单元连接问题研究》一文中研究指出在有限元分析中,经常遇到实体单元与板壳单元连接的问题,通过几种简化方式的对比,分析这类模型在复杂受力情况下的强度和刚度以及其受压时的稳定性,总结几种实用的简化方法。(本文来源于《建筑机械》期刊2014年04期)

王长生[9](2013)在《拟协调板壳单元及板材成形中的若干问题研究》一文中研究指出有限单元法作为CAE的核心,是CAE中最成熟,应用最广泛的方法。拟协调有限元方法是有限元方法中十分重要的、具有特色的一种方法。它的基本思想是将几何方程同平衡方程一起进行积分弱化,利用单元的位移参数在加权弱化的意义上逼近应变。从这个基本思想出发,拟协调有限元建立了不同于传统单变量有限元的理论框架,至今已经应用到多个领域中,在结构分析尤其是板壳结构分析中发挥着重要的作用。在拟协调方法中,单元的应变/位移场利用多项式近似并且利用网线函数积分。在满足秩数要求的条件下,初始选择近似应变/位移多项式的项数对于最终的精度结果影响不大,拟协调方法中最重要的是插值函数的选择,包括边界网线函数和域内函数。本文以拟协调板壳单元和板材成形中的应用为研究对象,主要内容包括以下几个方面:(1)基于Timoshenko梁函数,本文提出了一套适用于拟协调四边形中厚板单元的插值函数,并用它来构造了一个拟协调四节点四边形平壳单元。在弯曲部分利用Timoshenko梁函数作为网线函数,并用它来推导出插值的域内函数。剪切部分采用重构剪切应变的方法。膜部分通过添加旋转自由度来改善单元质量。新构造的平壳单元具有显式刚度矩阵,相比于利用数值积分的单元,计算效率更高。可以避免剪切闭锁和膜闭锁现象,弯曲部分插值的域内函数使得后处理更加方便。(2)利用Timoshenko梁函数推导了适用于拟协调叁角形中厚板单元的插值函数,构造了拟协调叁角形中厚板单元,并添加不同的膜部分构造了平壳单元。新构造的壳单元继承了拟协调单元的优点。可以用来分析中厚板壳结构,薄板壳的收敛性也可以从理论上得到保证。(3)将拟协调技术应用到板材冲压成形分析中。基于平面应力假设推导了可以应用在一步逆成形框架下的拟协调膜单元公式,并在KMAS/OneStep平台下实现了该算法。数值例子表明冲压数值模拟中的拟协调膜单元相比于利用数值积分方法的等参单元精度相似,因为其显式刚度矩阵的特性,效率更高。(4)车身覆盖件网格多有孔洞,这些孔洞多是在零件设计中人为加上去的,可是在工程分析的某些步骤中需要无孔的水密网格。基于上述应用本文给出了一种新的叁角形网格孔洞修补方法。该方法不仅可以有效的修补有限元网格,还可以保持原始网格的特征和趋势。该方法中的细分步骤可以保证补丁网格具有很高的质量,得到的补丁网格质量适合于工程分析的需要。(本文来源于《大连理工大学》期刊2013-09-01)

李玉庆,俞先林[10](2013)在《基于板壳单元的箱梁桥空间应力分析》一文中研究指出采用8节点40自由度实体退化板壳单元编制有限元软件,对预应力混凝土箱梁桥进行空间应力分析。以某(80+150+80)m预应力混凝土连续刚构桥为例,对采用板壳单元与采用杆系单元计算预应力混凝土箱梁桥空间应力的结果进行对比、分析,板壳单元程序分析结果表明截面最大主拉应力主要出现在箱梁顶、底板与腹板交界处以及底板横向跨中附近;建议活载正应力放大系数一般可以取1.15,部分位置可取1.2~1.6,活载剪应力放大系数一般可取1.5~1.8。(本文来源于《世界桥梁》期刊2013年04期)

板壳单元论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

首先基于传统壳单元分节点形函数,通过对形函数关于坐标零点的延拓,形成基本全节点形函数;然后将此全节点形函数伸缩后在单元区域上进行平移,生成基函数系,即多分辨分析的简单而明晰的数学基,同时,该基张成了位移子空间序列,由此建立了带有分辨率常数的理性多辨分析的概念;并在此基础上,进一步构建了多分辨率四边形板壳单元及其有限元法,最后,通过算例验证,可以得到如下结论,传统板壳单元为单分辨率单元,为本文单元的一个特例;由于域内为全节点,所以本文建立的结构计算模型是整体化模型而不是传统的网格碎片化模型;本文的有限元法为理性多辨分析方法,其计算效率高于其他非理性多辨分析方法且可以完全统一其他的非理性多辨分析方法;结构数值分析清晰度的高低是由分辨率的大小决定的而非网格疏密;连续的全节点形函数为传统的节点总刚可由共同节点的单元刚度通过人工迭加组合方式而得到的这种处理方法提供了理论依据.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

板壳单元论文参考文献

[1].周美施,尹怀仙,张铁柱,张洪信,王楠.基于梁单元和板壳单元混合建模的折迭椅轻量化设计[J].机械制造与自动化.2018

[2].夏逸鸣.多分辨率四边形板壳单元有限元法[J].中国科学:物理学力学天文学.2017

[3].梁振民.叁角形板壳单元研究及其在车身结构设计制造中的应用[D].湖南大学.2017

[4].梁荣娜,赵玺.梁框叁维实体单元与板壳单元的组合建模研究[J].国防制造技术.2016

[5].周清泉.基于RotationFree的拟协调叁角形板壳单元的研究[D].大连理工大学.2016

[6].田鹏,陈震.板壳单元在焊接热弹塑性有限元计算中的应用[J].焊接学报.2015

[7].张守云.桁架结构梁单元与板壳单元结果对比分析与讨论[J].CAD/CAM与制造业信息化.2015

[8].杨荣鹤,成凯,赵二飞,于成龙,王宁.实体单元与板壳单元连接问题研究[J].建筑机械.2014

[9].王长生.拟协调板壳单元及板材成形中的若干问题研究[D].大连理工大学.2013

[10].李玉庆,俞先林.基于板壳单元的箱梁桥空间应力分析[J].世界桥梁.2013

论文知识图

空间板壳单元模型板架浮筏有限元模型板壳单元1/2桥跨的正应力云图数值仿真模型活载加载示意图类壳单元的坐标系定义(a)局部坐标系...

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